DE102019212165A1

DE102019212165A1 - Dichtungsanordnung und elektronisch kommutierter Gleichstrommotor mit dieser Dichtungsanordnung

Info

Publication number: DE102019212165A1
Application number: DE102019212165.9A
Authority: DE
Inventors: Oliver Gloge; Christine Brockerhoff; Norbert Chemnitz; Ludwig Hager; Markus Baumann; Georg Bernreuther; Matthias Ahrens; Katherine Bee; Thomas Ziegler; Florian Bäurle
Original assignee: Buehler Motor GmbH
Current assignee: Buehler Motor GmbH
Priority date: 2019-08-14
Filing date: 2019-08-14
Publication date: 2021-02-18
Also published as: WO2021027995A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung, welche einen durch ein Schutzgehäuseteil (4) begrenzten Schutzraum (14) von einem ungeschützten Bereich abdichtet, wobei ein elektrisches Leiterbauteil (9) eine elektrische Verbindung zwischen dem Schutzraum (14) und dem ungeschützten Bereich herstellt. Die Erfindung betrifft weiter einen elektronisch kommutierten Elektromotor (1) mit der Dichtungseinheit (10). Aufgabe der Erfindung ist es Übergangsfreie Durchführungsdichtungen zu schaffen, die einfach herzustellen und zu montieren sind. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 und des Anspruchs 36 gelöst.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung, welche einen durch ein Schutzgehäuseteil (4) begrenzten Schutzraum (14) von einem ungeschützten Bereich abdichtet, wobei ein elektrisches Leiterbauteil (9) eine elektrische Verbindung zwischen dem Schutzraum (14) und dem ungeschützten Bereich herstellt.
Die Erfindung betrifft weiter einen elektronisch kommutierten Elektromotor (1), mit einem Motorgehäuseteil (2), welches mit der Dichtungseinheit (10) einen im Betrieb zumindest teilweise mediengefüllten und einen bewickelten Stator (5) aufnehmenden Motorraum (12) begrenzt, einem Elektronikgehäuseteil (13), welches mit der Dichtungseinheit (10) einen Schutzraum (14) für eine Ansteuerelektronik (3) begrenzt und gegenüber dem mediengefüllten Motorraum (12) abdichtet und mehreren elektrischen Leiterbauteilen (9), welche eine elektrische Verbindung zwischen der Ansteuerelektronik (3) und dem bewickelten Stator (5) herstellen.
Die Schwierigkeit bei druckbeaufschlagten dichten elektrischen Durchführungen besteht darin Übergangsbereiche zu vermeiden, in welchen keine durchgehende Kraftbeaufschlagung garantiert werden kann. Übergangsbereiche, wie Stufen oder Stoßstellen lassen sich nur ungenügend abdichten. Um solche Übergangsbereiche zu vermeiden sind zylindrische Kontaktstifte erforderlich. Diese müssen häufig aufwändig mit Leitblechen als Verschaltungselemente verbunden werden.
Aufgabe der Erfindung ist es Übergangsfreie Durchführungsdichtungen zu schaffen, die einfach herzustellen und zu montieren sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 und des Anspruchs 36 gelöst. Dadurch, dass die Dichtungseinheit (10) zumindest aus zwei Dichtungslagen (7), einem dazwischen angeordneten elektrischen Leiterbauteil (9), einem Schutzgehäuseteil (4) und einer Stützwand (15) besteht und jede Dichtungslage (7) zumindest einen in sich geschlossenen Dichtbereich (21) aufweist, welcher einen Bereich innerhalb des Dichtbereichs (21) von einem Bereich außerhalb des Dichtbereichs (21) trennt, wobei beide innerhalb des Dichtbereichs (21) befindlichen Bereiche zum Schutzraum (14) gehören oder beide innerhalb des Dichtbereichs (21) befindlichen Bereiche zum ungeschützten Bereich gehören, ist es nicht mehr erforderliche zylindrische Durchführungen zu verwenden um übergangsfreie Geometrien zu erreichen. Selbst scharfkantige Stanzbleche können gefahrlos als Leiterbauteil (9) verwendet werden, weil die Dichtflächen nicht im Bereich der Stanzkanten, sondern im sicheren Abstand davon entfernt im flachen Bereich des Stanzblechs angeordnet sind. Die geschlossenen Dichtbereiche (21) erlauben eine hervorragende Abdichtung und die mit den Dichtbereichen ausgestatteten Dichtungslagen (7) sind einfach herzustellen und zu montieren.
Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen dargestellt. Eine ausreichende Dichtwirkung wird insbesondere dann erzielt, wenn das elektrische Leiterbauteil (9) einen in sich geschlossenen ununterbrochenen Materialbereich aufweist an welchen die Dichtbereiche (21) zweier Dichtungslagen (7) auf gegenüberliegenden Seiten des Leiterbauteils (9) ununterbrochen anliegen oder anschließen, denn jede Unterbrechung einer Kontur bildet eine Schwachstelle in der Dichtfläche.
Eine erste mögliche Anordnung der Dichtungseinheit (10) ist dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich innerhalb eines in sich geschlossenen Dichtbereichs (21) Bestandteil des Schutzraums (14) und der Bereich außerhalb des in sich geschlossenen Dichtbereichs (21) Bestandteil des ungeschützten Bereichs (12) ist.
Gemäß einer zweiten möglichen Anordnung ist vorgesehen, dass der Bereich innerhalb eines in sich geschlossenen Dichtbereichs (21) Bestandteil des ungeschützten Bereichs (12) und der Bereich außerhalb des in sich geschlossenen Dichtbereichs (21) Bestandteil des Schutzraums (14) ist.
Bei einer dritten möglichen Anordnung ist vorgesehen, dass der Bereich innerhalb des in sich geschlossenen Dichtbereichs (21) von einem weiteren, in sich geschlossenen Dichtbereichs (21) begrenzt ist, welcher den ungeschützten Bereich (12) vom Schutzraum (14) trennt. Dadurch kann sich der Schutzraum (14) zwischen zwei ungeschützten Bereichen (12) befinden.
Durch diese Anordnung kann z. B. in einem äußeren ungeschützten Bereich eine elektrische und im inneren ungeschützten Bereich eine mechanische Verbindung hergestellt werden.
Die Erfindung zielt insbesondere auf Durchführungsdichtungen von elektrischen Leiterbauteilen (9) ab, welche als Leiterschicht ausgebildet sind. Insbesondere ebene Leiterschichten eignen sich hervorragend als Dichtfläche, weil dadurch keine unregelmäßigen Konturen vorhanden sind, die eine Schwächung der Dichtwirkung darstellen könnten.
Zu schichtartigen Leiterbauteilen zählen auch Leitbleche, die in der Regel aus einem Halbzeug ausgestanzt sind. Für Einzelanfertigungen oder Kleinserien können diese auch mittels Drahterodieren, Laserschneiden oder ähnlichen Verfahren hergestellt werden. Meist ist ein scharfer Grat an den Blechkanten nicht zu vermeiden. Dies führt zu Problemen in Zusammenhang mit der Abdichtung dieser stromführenden Teile. Leitbleche lassen sich zudem mit einem ausreichenden Leiterquerschnitt (Blechdicke) herstellen, so dass sie auch Anwendungen mit hoher Leistung einsetzbar sind.
Grundsätzlich lassen sich elektrische Verbindung aus mehreren elektrischen Leiterbauteilen (9) aufbauen, die jeweils durch eine Dichtungslage (7) voneinander getrennt sind. Beispielsweise lassen sich mehrere Leiterbauteile mit unterschiedlichen Potentialen über eine Dichtungseinheit (10) zu einem Schutzraum (14), insbesondere einem Elektronikraum führen, wobei die Dichtungseinheit (10) aus mehreren durch jeweils eine Dichtungslage (7) voneinander isolierte und abgedichtete elektrischen Leiterbauteilen (Blechlagen oder anderen Leiterschichten) besteht. Zusätzlich ist jeweils eine Dichtungslage (7) an der Anlagefläche der elektrischen Leiterbauteile (9) zu einem Gehäuseteil erforderlich.
Hierzu ist vorgesehen, dass eine Dichtungslage (7) einerseits an einem elektrischen Leiterbauteil (9) und andererseits an einer Stützwand (15) oder am Schutzgehäuseteil (4) anliegt oder anschließt. Zweckmäßigerweise folgen elektrische Leiterbauteile (9) und Dichtungslagen (7) abwechselnd aufeinander.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Dichtungslage (7) aus einem flächigen Dichtungsmaterial besteht, welches im Bereich der geschlossenen Dichtbereiche (21) gegenüber benachbarten Verbindungsbereichen (24) erhaben ist. Hierdurch lassen sich höhere Flächenpressungen im Dichtungsbereich erreichen. Grundsätzlich haben die Verbindungsbereiche (24) keine Dichtfunktion, sondern nur eine Haltefunktion der Dichtbereiche zueinander innerhalb einer Dichtungsebene. Um die Teileanzahl zu verringern, könnten zusätzlich zu montierende Dichtungen über einen Verbindungsbereich (24) einstückig mit Dichtbereichen (21) zu einem einzigen Bauteil zusammengefasst sein.
An sich genügt es, wenn Dichtbereiche (21) einseitig erhaben sind, da die Zwischenbereiche aus einem elastischen Material bestehen. Es kann dennoch vorteilhaft sein, die geschlossenen Dichtbereiche (21) einer Dichtungslage (7) symmetrisch zu beiden Seiten erhaben auszubilden.
Wichtig ist es, dass geschlossene Dichtbereiche (21) zweier oder mehrerer Dichtungslagen (7) in deren Normalenrichtung miteinander korrespondieren und miteinander fluchten. Auf diese Weise kann ausreichend Anpressdruck auf die Dichtflächen ausgeübt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass ein Elektronikkontaktmittel (18), welches aus einem elektrischen Leiterbauteil (9) abgewinkelt oder mit diesem verbunden ist, einen in sich geschlossenen Dichtbereich (21) durchquert, in den Schutzraum (14) ragt und dort mit der Ansteuerelektronik (3) elektrisch verbunden ist, wobei der geschlossene Dichtbereich (21) derart am elektrischen Leiterbauteil (9) anliegt oder anschließt, dass er eine Biegestelle (23) und einen Durchbruch (39) einschließt oder um eine Verbindungsstelle (47) herum verläuft. Der geschlossene Dichtbereich (21) weist dabei stets einen Sicherheitsabstand zu scharfen Kanten des elektrischen Leiterbauteils (9) auf.
Um mehrere mit abgewinkelten Elektronikkontaktmitteln (18) und/oder abgewinkelten ungeschützten Kontaktmitteln (17) ausgestattete elektrische Leiterbauteile (9) und Dichtungslagen (7) aufeinander stapeln zu können, sind in den Verbindungsbereichen (24) der Dichtungslagen (7) Freisparungen (25) als Durchführung für ungeschützte Kontaktmittel (17) und Kontaktmittelfreisparungen (42) als Durchführungen für Elektronikkontaktmittel (18) vorhanden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind einzelne Abschnitte mehrerer elektrischer Leiterbauteile (9) in einer Ebene angeordnet. In diesem Fall sind nur zwei Dichtungslagen (7) erforderlich, die mit mehreren geschlossenen Dichtbereichen (21) ausgestattet sind. Jeder dieser Dichtbereiche dichtet ein elektrisches Leiterbauteil (9) ab. Die Zonen innerhalb der geschlossenen Dichtbereiche (21) gehören jeweils zum ungeschützten Bereich (12) und die Zonen außerhalb der geschlossenen Dichtbereiche (21) zum Schutzraum (14) oder umgekehrt.
Um einen ausreichenden Anpressdruck zu erreichen hohen Dichtheitsanforderungen zu genügen ist vorgesehen, dass ein oder mehrere elektrische Leiterbauteile (9) und mehrere Dichtungslagen (7) zwischen dem Schutzgehäuseteil (4) und Stützwand (15) eingeklemmt ist/sind, wobei die in sich geschlossenen Dichtbereiche (21) einer Dichtungslage (7) jeweils vollumfänglich unterbrechungsfrei mit einer unterbrechungsfreien Fläche einer Stützwand (15), eines Schutzgehäuseteils (4) und/oder eines Elektronikgehäuseteils (13) in Kontakt stehen.
Bei einer Ausführungsform kann das Elektronikgehäuseteil (13) als Stützwand (15) dienen.
Um eine hohe Formsteifigkeit zu erzielen, ist vorgesehen, die Bauteile, welche auf die Dichtungseinheit (10) Druck ausüben, also die Stützwand (15) und/oder das Schutzgehäuseteil (4) und/oder das Elektronikgehäuseteil (13) aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial herzustellen.
Auch durch geometrische Maßnahmen kann die Formsteifigkeit der genannten Gehäuseteile erhöht werden, hierfür ist vorgesehen, dass sie im Bereich der Druckbeaufschlagung Verstärkungskonturen aufweisen.
Alternativ oder als zusätzliche Maßnahme können diese Gehäuseteile durch Verstärkungsbauteile verstärkt oder abgestützt werden.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterentwicklung soll die Andruckkraft in den in sich geschlossenen Bereichen (21) durch eine in sich geschlossene konische Kontur erhöht werden. Diese kann an den elektrischen Leiterbauteilen (9), der Stützwand (15) und/oder dem Schutzgehäuseteil (4) vorgesehen sein.
Als alternative Ausführungsform können die Leiterschichten und die Dichtungslagen (7) auch fest miteinander verbunden sein. Hierzu kann es erforderlich oder hilfreich sein die Oberflächenrauigkeit des elektrischen Leiterbauteils (9) zu erhöhen.
Die Oberfläche kann chemisch, physikalisch oder mechanisch vorbehandelt sein um eine innige Verbindung mit der Dichtung oder einem Haftvermittler zu ermöglichen.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das elektrische Leiterbauteil (9) zumindest im Bereich eines geschlossenen Dichtungsbereichs (21) mit einem Haftvermittler beschichtet ist.
Bei Anwendungen, die hohen Drücken ausgesetzt sind, ist es erforderlich, eine Gummidichtung mit einer hohen Druckfestigkeit zu verwenden. Diese sollte Drücke bis zu 100 bar standhalten.
Viele Anwendungen, z. B. Ölpumpenmotoren müssen auch unter erhöhten Temperaturbelastungen einwandfrei funktionieren und eine sichere Abdichtung gewährleisten, deshalb muss das Dichtungsmaterials Temperaturen bis zu 180°C standhalten.
Weiter ist vorgesehen, dass die Dichtungslagen (7) aus einem Elastomermaterial mit einer hohen Druckfestigkeit bestehen.
Es gibt Einsatzfälle in welchen ein Toleranzausgleich zwischen einem Gehäuseteil und der Dichtungseinheit (10) notwendig ist. Hierfür ist vorgesehen, dass das elektrische Leiterbauteil (9) elastisch ausgebildet ist.
Ein Toleranzausgleich lässt sich insbesondere durch die Ausgestaltung des elektrischen Leiterbauteils (9) mit einer elastisch verformbaren Halbsicke (44) oder Sicke (45) gewährleisten. Hierdurch weist das elektrische Leiterbauteil (9) zwei Ebenen auf, die unter Druckbelastung einen Toleranzausgleich von ca. 0,1 mm erlauben. Falls größere Ungenauigkeiten ausgeglichen werden sollen, können auch mehrere gleichartiger Bauteile übereinander angeordnet werden, wobei die Sicken (44) abwechselnd innen bzw. außen angeordnet sind.
Eine besonders wirtschaftliche Möglichkeit zur Realisierung einer Dichtungseinheit (10) besteht darin, dass ein elektrisches Leiterbauteil (9) und eine oder zwei Dichtungslage(n) (7) durch eine Metallsickendichtung gebildet sind. Solche Bauteile und ihre Eigenschaften sind bekannt und zumindest hinsichtlich ihrer Dichtwirkung und dem Toleranzausgleich erprobt. In der Regel sind derartigen Bauteile nicht zum Leiten elektrischen Stroms ausgelegt, deshalb wird vorgeschlagen mehrere Lagen zu einem elektrischen Leiter elektrisch zu verschalten.
Besonders wichtig ist es, dass das Dichtungsmaterial auch elektrisch isolierend ist und daher als elektrischer Isolator zwischen mehreren elektrischen Leiterbauteilen (9) einsetzbar ist.
Im Übrigen kann das ungeschützte Kontaktmittel (17) ein Schneidklemmkontakt, ein Schweißkontakt oder ein Steckkontakt sein.
Um einen ausreichenden Anpressdruck der Stützwand (15) auf die Dichtungslagen (7) ausüben zu können ist bei einer weiteren Ausführungsform vorgesehen die Stützwand (15) mit dem Schutzgehäuseteil (4) mechanisch zu verbinden. Hierzu eignet sich insbesondere eine Schnappverbindung. Schnappverbindungen lassen sich ohne Zusatzteile einfach durch Urformen herstellen und ihre Montage ist unkompliziert.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist durch mehrere parallel mit einer Leiterplatte (20) verbunden Elektronikkontaktmitteln gekennzeichnet, welche sich durch einen entsprechend ausgeführten Blechschnitt eines einzigen elektrischen Leiterbauteils (9) herstellen lässt. Die Verbindungen können als Presskontakte ausgeführt sein. Dabei werden mehrere Kontaktstellen parallel geschaltet, wodurch der Leitungsquerschnitt und damit die Leitfähigkeit erhöht wird.
Elektrische Kontakte sind häufig auch mechanisch belastet. Mechanische Kräfte können dadurch vom elektrischen Kontakt entkoppelt werden, indem eine Befestigungsbuchse, z. B. eine Gewindebuchse im Schutzgehäuseteil (4) eingebettet wird. Durch Umspritzen lässt sich so auf einfache Weise eine stabile formschlüssige Verbindung herstellen.
Weiter soll in einem zu kontaktierenden Leiterbauteil (9) eine Lochung eingebracht werden, die im eingebauten Zustand mit der Befestigungsbuchse fluchtet.
Im Übrigen ist ein Kabelschuh einer Anschlussleitung mit dem Leiterbauteil (9) elektrisch und mechanisch verbunden, wobei der Kabelschuh unter Zwischenlage des Leiterbauteils (9) mit der Befestigungsbuchse verschraubt oder vernietet ist. Durch die große Anlagefläche des Kabelschuhs und die feste mechanische Verbindung, können relativ hohe Ströme übertragen werden.
Die Erfindung wird auch durch einen elektronisch kommutierten Gleichstrommotor (1) mit einer Dichtungseinheit (10) entsprechend oben genannter Merkmale und einem Motorgehäuseteil (2) gelöst, wobei die Dichtungseinheit (10) und das Motorgehäuseteil (2) einen zumindest teilweise mediengefüllten Motorraum (12) begrenzen, in welchem ein bewickelter Stator (5) angeordnet ist. Die Dichtungseinheit (10) begrenzt zudem mit einem Elektronikgehäuseteil (13) einen Schutzraum (14) für eine Ansteuerelektronik (3) und dichtet diesen gegenüber dem Motorraum (12) ab. Dabei stellen mehrere elektrische Leiterbauteile (9), eine elektrische Verbindung zwischen der Ansteuerelektronik (3) und dem bewickelten Stator (5) her.
In manchen Anwendungsfällen ist eine Wellendurchführung vom Elektromotor zu einer Elektronik oder weiter zu einer Ölpumpe vorgesehen. Hierfür ist in der Dichtungseinheit (10) ein zentraler Wellendurchgang (26) freigespart.
Der erfindungsgemäße elektronisch kommutierte Elektromotor eignet sich insbesondere für Ölpumpenmotoren.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

1a eine erste Ausführungsform einer Dichtungseinheit in einem Elektromotor im Schnitt,
1b einen Ausschnitt aus 1a,
2a eine räumliche Darstellung der Dichtungseinheit,
2b eine erste Schnittdarstellung der Dichtungseinheit,
2c eine zweite Schnittdarstellung der Dichtungseinheit,
2d eine Draufsicht auf die Dichtungseinheit,
2e eine erste Explosionsdarstellung der Dichtungseinheit im Schnitt,
2f eine zweite Explosionsdarstellung der Dichtungseinheit im Schnitt,
2g eine dritte Explosionsdarstellung der Dichtungseinheit im Schnitt,
2h eine vierte Explosionsdarstellung der Dichtungseinheit im Schnitt,
3a eine erste Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform,
3b eine zweite Schnittdarstellung der zweiten Ausführungsform
3c eine dritte Schnittdarstellung der zweiten Ausführungsform,
3d eine vierte Schnittdarstellung der zweiten Ausführungsform,
3e eine erste Schnittdarstellung einer Variante der zweiten Ausführungsform,
3f eine zweite Schnittdarstellung der Variante der zweiten Ausführungsform,
3g eine dritte Schnittdarstellung der Variante der zweiten Ausführungsform,
4a eine Schnittdarstellung einer dritten Ausführungsform eines Elektromotors im Schnitt,
4b eine zweite Schnittdarstellung der dritten Ausführungsform
4c eine dritte Schnittdarstellung der dritten Ausführungsform,
4d eine vierte Schnittdarstellung der dritten Ausführungsform,
5 eine vierte Ausführungsform der Erfindung,
6 eine Halbsickendichtung,
7 eine Sickendichtung,
8a eine erste Ansicht einer fünften Ausführungsform,
8b eine zweite Ansicht der fünften Ausführungsform,
8c eine dritte Ansicht der fünften Ausführungsform und
8d eine Baugruppe der fünften Ausführungsform.

Hinweis: Bezugszeichen mit Index und entsprechende Bezugszeichen ohne Index bezeichnen namensgleiche Einzelheiten in den Zeichnungen und der Zeichnungsbeschreibung. Es handelt sich dabei um die Verwendung in einer anderen Ausführungsform, dem Stand der Technik und/oder die Einzelheit ist eine Variante. Die Ansprüche, die Beschreibungseinleitung, die Bezugszeichenliste und die Zusammenfassung enthalten der Einfachheit halber nur Bezugszeichen ohne Index.
1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Dichtungseinheit 10 in einem elektronisch Kommutierten Elektromotor 1, mit einem Motorgehäuseteil 2, einer Ansteuerelektronik 3, einem Schutzgehäuseteil 4, einem Stator 5 mit einer Statorwicklung 8, einem Elektronikgehäuseteil 13 und einem Pumpengehäuseteil 16. Die Dichtungseinheit 10 besteht aus mehreren Dichtungslagen 7, welche jeweils ein elektrisches Leiterbauteil 9 in Form eines Leitblechs sandwichartig einschließen. Die elektrischen Leiterbauteile 9x, 9y, 9z weisen einerseits abgewinkelte Elektronikkontaktmittel 18, hier als Steckkontaktmittel ausgebildet und andererseits ungeschützte Kontaktmittel 17 (Statorkontaktmittel), hier als abgewinkelte Schneidklemmkontaktzungen ausgebildet, auf. Die Elektronikkontaktmittel 18 sind in Steckkontakte 19 eingesteckt, welche auf einer Leiterplatte 20 befestigt sind und einen elektrischen Kontakt zur Leiterplatte 20 bilden. Zur Dichtungseinheit 10 gehört auch eine Stützwand 15, an welcher sich die dem Stator 5 an der nächsten liegenden Dichtungslage 7 abstützt und eine Dichtung zwischen einem Motorraum 12 und einem Schutzraum 14 bildet. An der dem Stator 5 abgewandten Ende der Dichtungseinheit 10 liegt eine Dichtungslage 7 an dem Schutzgehäuseteil 4 an. Innerhalb geschlossener Dichtbereiche 21 der Dichtungslagen 7 weist das Schutzgehäuseteil 4 Durchführungen 11 für die Elektronikkontaktmittel 18 auf. Diese befinden sich bereits innerhalb des Schutzraums 14 und müssen nicht zusätzlich abgedichtet werden. Jede Dichtungslage 7 weist mehrere in sich geschlossene Dichtbereiche 21 auf. Der Bereich innerhalb dieser geschlossenen Dichtbereiche 21 gehört zum Schutzraum 14. Der Bereich außerhalb dieser geschlossenen Dichtbereiche 21 gehört zu einem mit einem Medium kontaminierten Motorraum 12. Die Dichtungseinheit 10 weist einen zentralen Wellendurchgang 26 auf, durch welchen eine hier nicht dargestellte Welle des ebenfalls nicht dargestellten Permanentmagnetrotors hindurch zu einer Pumpe 30 geführt ist. Auch der Wellendurchgang 26 gehört zu einem vom Schutzraum 14 abgedichteten Bereich. Dieser führt zu einem Pumpenraum 31 der Pumpe 30. Die Ansteuerelektronik ist demnach in einer Sandwichposition zwischen dem Elektromotor und der Pumpe 30 (z. B einer Zahnradpumpe, Gerotorpumpe oder Flügelzellenpumpe) angeordnet. Pumpenbauteile sind nicht dargestellt. Der Pumpenraum wird begrenzt durch das Elektronikgehäuseteil 13 und das Pumpengehäuseteil 16, wobei beide mit Hilfe eine Ringschnurdichtung 29 gegeneinander abgedichtet sind. Das Schutzgehäuseteil 4 weist eine zentrale Lageraufnahme 27 für ein Kugellager 28 auf. Das Kugellager 28 und ein Rotorlager 32 im Motorgehäuseteil 2 (tiefgezogenes Gehäuse) lagern den Permanentmagnetrotor (nicht dargestellt). Die Lageraufnahme 27 dient auch als Anlagefläche für einen O-Ring 33. Als Gegenlagerfläche dient ein ringförmiger Ansatz 49 am Schutzgehäuseteil 4. Zwischen dem äußeren Rand des Schutzgehäuseteils 4 und dem Elektronikgehäuseteil 13 ist eine Nutdichtung 34 angeordnet, wodurch der Schutzraum 14 gegenüber äußeren Verunreinigungen geschützt wird.
1b zeigt einen Ausschnitt aus 1a, mit dem Motorgehäuseteil 2, dem Stator 5, der Statorwicklung 8, der Dichtungseinheit 10, dem Schutzgehäuseteil 4, der Stützwand, der Ansteuerelektronik 3, der Leiterplatte 20 den elektrischen Leiterbauteilen 9, den Dichtungslagen 7, der Ringschnurdichtung 29, dem O-Ring 33, der Nutdichtung 34, der Gehäusedichtung 22 und dem Pumpengehäuseteil 16. Das Schutzgehäuseteil 4 weist Durchführungen 11 auf für Elektronikkontaktmittel 18. Die Elektronikkontaktmittel 18 sind in Steckkontakten 19 der Leiterplatte 20 eingesteckt. Die Dichtungseinheit 10 ist zentral aufgenommen auf einer Zentrierhülse 35. Innerhalb der Zentrierhülse 35 befindet sich der Wellendurchgang 26. Das Motorgehäuseteil 2 ist mittels Schraube 36 am Elektronikgehäuseteil 13 montiert. Damit ist auch das Schutzgehäuseteil 4 festgelegt.
Die 2a bis 2h zeigen eine Dichtungseinheit 10, bestehend aus mehreren elektrischen Leitern 9 in Form eines ausgestanzten Leitblechs. Aus dem Leitblech sind einerseits Elektronikkontaktmittel 18 (in 2d verdeckt) und andererseits ungeschützte Kontaktmittel 17 (Statorkontaktmittel) abgewinkelt. In Aufnahmen 40 einer Stützwand 15 sind die ungeschützten Kontaktmittel 17 zueinander ausgerichtet und festgelegt. Die Stützwand 15 weist eine zentrale Ausnehmung 37 mit einem Kragen 38 auf. Zwischen der Stützwand 15 und einem ersten elektrischen Leiter 9x ist eine Dichtungslage 7 (in 2d verdeckt) angeordnet, daran schließen abwechselnd weitere elektrische Leiter 9y, 9z und Dichtungslagen 7 an.
2b und 2c zeigen zudem geschlossene Dichtbereiche 21, welche durch Verbindungsbereiche 24 miteinander zu einem Bauteil verbunden sind. Die geschlossenen Dichtbereiche 21 sind in beiden Normalenrichtungen gegenüber den Verbindungsbereichen 24 erhaben ausgebildet und weisen jeweils einen im Wesentlichen kreisrunden Querschnitt auf. Die geschlossenen Dichtbereiche 21 umgeben jeweils eine Biegestelle 23 am Übergang eines elektrischen Leiters 9 zu einem Elektronikkontaktmittel 18. Der elektrische Leiter 9 besteht im Wesentlichen aus einer Blechscheibe, die als elektrischer Knotenpunkt dient und die drei Spulen der Statorwicklung mit einem Leiterplattenkontakt verbindet. Die Elektronikkontaktmittel 18 sind aus der Blechscheibe des elektrischen Leiters 9 gebildet. Deshalb sind entsprechend große Durchbrüche 39 vorhanden, um welche die geschlossenen Dichtbereiche 21 herumgelegt sind. Um eine Auflagefläche mit dem umgebenden Blechbereich realisieren zu können und um der Gefahr von Beschädigungen durch scharfe Stanzkanten zu vermeiden, sind die Dichtbereiche 21 mit einem geringen Sicherheitsabstand von den Kanten entfernt angeordnet.
Die 2e bis 2h zeigen jeweils Explosionsdarstellung der Dichtungseinheit 10. In den 2e und 2f sind diese Darstellungen als Schnitt gezeigt. In den genannten Explosionsdarstellungen ist die Schichtung aus elektrischen Leiterbauteilen 9x, 9y, 9z und Dichtungslagen 7 und hierbei die geschlossenen Dichtbereiche 21 und die Verbindungsbereiche 24 in ihrer räumlichen Ausdehnung deutlicher zu erkennen. Insbesondere sind die Durchbrüche 39x, 39y, 39z dargestellt, die beim Freistanzen und abwinkeln der Elektronikkontaktmittel 18x, 18y, 18z entstehen. Weiter sind Kontaktmittelfreisparungen 42 in den Dichtungslagen 7 und Kontaktmittelfreistanzungen 43y, 43z in den elektrischen Leiterbauteilen 9x, 9y, 9z, gezeigt. Die ungeschützten Kontaktmittel 17x, 17y, 17z sind aus fertigungstechnischen Gründen auf drei Seiten freigestanzt. Die vier Dichtungslagen 7 sind identischen ausgebildet. Die Freisparungen 25 und die Freistanzungen 41x, 41y, sowie die Kontakzungenfreisparungen 42 und die Kontaktmittelfreistanzungen 43y, 43z sind erforderlich, um mehrere elektrische Leiterbauteile 9 und mehrere Dichtungslagen 7 aneinander zu fügen, so dass sie unmittelbar aneinander anliegen können. Dabei tauchen die ungeschützten Kontaktmittel 17x, 17y, 17h durch die Freisparungen 25 bzw. Freistanzungen 41x, 41y folgender Dichtungslagen 7 bzw. elektrische Leiterbauteile 9 hindurch. Weiter tauchen die Elektronikkontaktmittel 18x, 18y, 18z in Kontaktmittelfreisparungen 42 bzw. Kontaktmittelfreistanzungen 43y, 43z folgender Dichtungslagen 7 bzw. elektrischer Leiterbauteile 9x, 9y, 9z ein. Die Dichtungslagen 7 stellen neben der Dichtwirkung auch eine elektrische Isolierung zwischen den elektrischen Leiterbauteilen 9x, 9y, 9z dar. Die Leiterbauteile 9x, 9y, 9z sind unterschiedlich gestaltet. Dabei sind die Längen der ungeschützten Kontaktmittel 17x, 17y, 17z, sowie der Elektronikkontaktmittel 18x, 18y, 18z unterschiedlich und die Anzahl der Freistanzungen 41x, 41y, sowie der Kontaktmittelfreistanzungen 43y, 43z ist unterschiedlich oder nicht vorhanden. Die Dichtungslagen 7 sind aus wirtschaftlichen Gründen identisch ausgebildet. Dabei ist die Anzahl der Freisparungen 25 und Kontaktmittelfreisparungen 42 ohne Rücksicht auf deren Erfordernis gleich.
3a zeigt eine erste Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform einer Dichtungseinheit 10e in einem elektronisch Kommutierten Elektromotors 1e, mit einem Motorgehäuseteil 2e, einer Ansteuerelektronik 3e, einem Schutzgehäuseteil 4e, einem Stator 5e mit einer Statorwicklung 8e, einem Elektronikgehäuseteil 13e und einem Pumpengehäuseteil 16e. Die Dichtungseinheit 10e besteht aus mehreren Dichtungslagen 7e, welche jeweils ein elektrisches Leiterbauteil 9ex, 9ey, 9ez in Form eines Leitblechs sandwichartig einschließen. Die elektrischen Leiterbauteile 9e weisen einerseits abgewinkelte Elektronikkontaktmittel 18e, hier als Steckkontaktmittel ausgebildet und andererseits ungeschützte Kontaktmittel 17e, hier als radial vorspringende Schweißkontakte ausgebildet, auf. Die ungeschützten Kontaktmittel 17e sind unmittelbar mit Wicklungsdrähten verschweißt. Die Elektronikkontaktmittel 18e sind in Steckkontakte 19e eingesteckt, welche auf einer Leiterplatte 20e befestigt sind und einen elektrischen Kontakt zur Leiterplatte 20e bilden. Zur Dichtungseinheit 10e gehört auch eine Stützwand 15e, an welcher sich die dem Stator 5e am nächsten liegende Dichtungslage 7e abstützt und eine Dichtung zwischen einem Motorraum 12e und einem Schutzraum 14e bilden kann. Am dem Stator 5e abgewandten Ende der Dichtungseinheit 10e liegt eine Dichtungslage 7e an dem Schutzgehäuseteil 4e an. Jede Dichtungslage 7e weist in dieser Ausführungsform einen äußeren in sich geschlossenen Dichtbereich 21e und einen inneren in sich geschlossenen Dichtbereich 21e' auf. Innerhalb der geschlossenen Dichtbereiche 21e, bzw. außerhalb der geschlossenen Dichtbereiche 21e' weist das Schutzgehäuseteil 4e Durchführungen (hier nicht erkennbar) für die Elektronikkontaktmittel 18e auf. Diese befinden sich bereits innerhalb des Schutzraums 14e und müssen nicht zusätzlich abgedichtet werden. Jede Dichtungslage 7e weist zwei in sich geschlossene Dichtbereiche 21e auf, welche einen Querschnitt ähnlich O-Ringen aufweisen. Der Bereich innerhalb der geschlossenen Dichtbereiche 21e bzw. der Bereich außerhalb der in sich geschlossenen Dichtbereiche 21e' gehört zum Schutzraum 14e. Der Bereich außerhalb der geschlossenen Dichtbereiche 21e bzw. innerhalb der Dichtbereiche 21e' gehört zum mit einem Medium kontaminierten Motorraum 12e. Die Dichtungseinheit 10e weist einen zentralen Wellendurchgang 26e auf, durch welchen eine Welle 48e eines Permanentmagnetrotors 6e hindurch zu einer Pumpe 30e geführt ist. Auch der Wellendurchgang 26e gehört zum vom Schutzraum 14e abgedichteten Bereich. Dieser führt zu einem Pumpenraum 31e der Pumpe 30e. Die Ansteuerelektronik ist demnach in einer Sandwichposition zwischen dem Elektromotor 1e und der Pumpe 30e (z. B einer Zahnradpumpe, Gerotorpumpe oder Flügelzellenpumpe) angeordnet. Der Pumpenraum 31e wird begrenzt durch das Elektronikgehäuseteil 13e und das Pumpengehäuseteil 16e. Das Schutzgehäuseteil 4e weist eine zentrale Lageraufnahme 27e für ein Kugellager 28e auf. Das Kugellager 28e und ein Rotorlager 32e im Motorgehäuseteil 2e (tiefgezogenes Gehäuse) lagern den Permanentmagnetrotor 6e. Die Lageraufnahme 27e dient auch als Anlagefläche für einen O-Ring 33e. Als Gegenlagerfläche dient ein ringförmiger Ansatz 49e am Schutzgehäuseteil 4e.
3b zeigt eine zweite Schnittdarstellung der zweiten Ausführungsform der Dichtungseinheit 10e im Elektromotor 1e, mit dem Gehäuse 2e, dem Schutzgehäuseteil 4e, dem Elektronikgehäuseteil 13e, dem Pumpengehäuseteil 16e und der Dichtungseinheit 10e. Das Gehäuse 2e ist mittels Schrauben 52e mit dem Schutzgehäuseteil 4e verschraubt. Die Dichtungseinheit 10e weist mehrere Dichtungslagen 7e auf, welche mehreren Kontaktmittelfreisparungen 42e aufweisen. Da alle Dichtungslagen 7e identisch ausgebildet sind weisen alle Dichtungslagen 7e die gleiche Anzahl an Kontaktmittelfreisparungen 42e auf, obwohl nur zwei, eine bzw. keine Kontaktmittelfreisparung 42e erforderlich wäre. Die Dichtungslagen 7e weisen in sich geschlossene Dichtbereiche 21e und 21e' auf. Die Kontaktmittelfreisparungen 42e befinden sich zwischen dem äußeren Dichtbereich 21e und dem inneren Dichtbereich 21e'. Die Bereiche zwischen dem äußeren Dichtbereich 21e und dem inneren Dichtbereich 21e' gehören zum Schutzraum 14e. Die Bereiche innerhalb des inneren Dichtbereichs 21e' und außerhalb des äußeren Dichtbereichs 21e gehören zum kontaminierten Motorraum 12e. Zwischen den Dichtungslagen 7e sind elektrische Leiterbauteile 9ex, 9ey, 9ez angeordnet, wobei jedes Leiterbauteil 9ex, 9ey, 9ez beidseitig von einer Dichtungslage 7e abgedeckt und abgedichtet ist. Jedes elektrische Leiterbauteil 9ex, 9ey, 9ey weist mehrere ungeschützte Kontaktmittel 17e auf. Weiter ist ein Steckergehäuse 51e als Bestandteil des Schutzgehäuseteils 4e dargestellt.
3c zeigt eine dritte Schnittdarstellung der zweiten Ausführungsform der Dichtungseinheit 10e im Elektromotor 1e, den elektrischen Leiterbauteilen 9ex, 9ey, 9ez, einem Durchbruch 39e durch das Leiterbauteil 9ey und einer Kontaktmittelfreisparung 43ey durch das Leiterbauteil 9ey, durch welches eine Elektronikkontaktmittel 18ex durchtaucht, ohne das Leiterbauteil 9ey zu berühren. Der Innere Dichtbereich 21e' und der äußere Dichtbereich 21e sind geschnitten dargestellt, wobei der Verbindungsbereich dazwischen nicht mehr dargestellt sind. Ein Verbindungsbereich 24e einer unten liegenden Dichtungslage 7e ist durch den Durchbruch 39e sichtbar. Weiter sind gezeigt, die ungeschützten Kontaktmittel 17e, der Wicklungsdraht 50e, das Gehäuse 2e, das Schutzgehäuseteil 4e, das Pumpengehäuseteil 16e, das Elektronikgehäuseteil 13e, die Schrauben 52e, den Schutzraum 14e, den Motorraum 12e, die Welle 48e und das Steckergehäuse 51e.
3d zeigt eine vierte Schnittdarstellung der zweiten Ausführungsform der Dichtungseinheit 10e des Elektromotors 1e, mit dem Pumpengehäuseteil 16e, dem Schutzgehäuseteil 4e, dem Elektronikgehäuseteil 13e, der Leiterplatte 20e, den Elektronikkontaktmitteln 18ex, 18ey, 18ez, Steckkontakten 19e und der Welle 48e.
3e zeigt eine erste Schnittdarstellung einer Variante der zweiten Ausführungsform. Bei der Variante ist das Elektronikgehäuse nicht zwischen dem Elektromotor und der Pumpe angeordnet, deshalb ist kein Wellendurchgang erforderlich. Die Dichtungslagen 7f sind daher so ausgebildet, dass nur ein äußerer in sich geschlossener Dichtbereich 21f vorhanden ist. Der Bereich innerhalb dieses Dichtbereichs 21f ist in diesem Beispiel Bestandteil des Schutzraums 14f und der Bereich außerhalb des Dichtbereichs 21f ist Bestandteil des Motorraums 12f. Weiter sind elektrische Leiterbauteile 9fx, 9fy und 9fz, ein Schutzgehäuseteil 4f, ein Steckergehäuse 51f und ein Elektronikgehäuseteil 13f gezeigt.
3f zeigt eine zweite Schnittdarstellung der Variante der zweiten Ausführungsform, bei welcher das elektrische Leiterbauteil 9fy dargestellt ist. Durch den nicht vorhandenen Wellendurchgang steht mehr Bauraum zur Verfügung um Elektronikkontaktmittel aus der Blechebene des Leiterbauteils 9fy abzuwinkeln. Dadurch können die Elektronikkontaktmittel länger ausgebildet sein. Gezeigt ist ein Durchbruch 39f, welcher durch das Freistanzen und Abwinkeln eines Elektronikkontaktmittels gebildet ist. Weiter sind das Elektronikgehäuseteil 13f, das Schutzgehäuseteil 4f und das Steckergehäuse dargestellt.
3g zeigt eine dritte Schnittdarstellung der Variante der zweiten Ausführungsform, mit einer Leiterplatte 20f, die wegen des fehlenden Wellendurchgangs mehr Fläche zur Aufnahme von elektrischen Bauteilen und Leiterbahnen aufweist. Weiter sind das Elektronikgehäuseteil 13f, das Schutzgehäuseteil 4f, Elektronikkontaktmittel 18f und Steckkontakte 19f dargestellt.
Die 4a und 4b zeigen eine dritte Ausführungsform der Dichtungseinheit 10a eines elektronisch kommutierten Elektromotors 1a im Schnitt, mit einem Motorgehäuseteil 2a, einer Ansteuerelektronik 3a, einem Schutzgehäuseteil 4a, einem Stator 5a, einer Statorwicklung 8a, einem elektrischen Leiterbauteil 9a, Dichtungslagen 7a, einem ölgefüllten Motorraum 12a, einem Elektronikgehäuseteil 13a, einem Schutzraum 14a, einem Pumpengehäuseteil 16a, ungeschützte Kontaktmittel 17ax, 17ay, 17az, Elektronikkontaktmittel 18ax, 18ay, 18az, Steckkontakten 19a, einer Leiterplatte 20a, einer Gehäusedichtung 22a, einer Lageraufnahme 27a, einem Kugellager 28a, einer Ringschnurdichtung 29a, einem Pumpenraum 31a, einem Rotorlager 32a, einem O-Ring 33a und einer Nutdichtung 34a. Die Dichtungseinheit 10a besteht in dieser Ausführungsform nicht aus mehreren Lagen von elektrischen Leiterbauteilen 9, sondern aus nebeneinander angeordneten Leiterbauteilen. Zur Abdichtung ist nur eine obere und eine untere Dichtungslage 7a erforderlich, wobei mehrere geschlossene Dichtbereiche 21a über Verbindungsbereiche miteinander zu einem Bauteil vereint sind. Bei dieser Ausführungsform gehören die Zonen innerhalb der geschlossenen Dichtbereiche 21a zum Motorraum 12a und stehen mit Öl in Kontakt. Die Zonen außerhalb der geschlossenen Dichtbereiche 21a sind vom Motorraum 12a getrennt und abgedichtet. Im gezeigten Beispiel ist der Schutzraum 14a radial zum Motorgehäuse 2a angeordnet.
4c zeigt eine räumliche Darstellung der dritten Ausführungsform mit aufgeschnittenen Gehäuseteilen, mit einem Motorraum 12a, der im Betrieb ölgefüllt ist, einem Schutzgehäuseteil 4a, einer Gehäusedichtung 22a, einem Schutzraum 14a, einem Elektronikgehäuseteil 13a, einem Pumpengehäuseteil 16a und einer Dichtungseinheit 10a. Die Dichtungseinheit 10a besteht aus mehreren leitfähigen Bereichen (elektrisches Leiterbauteil 9ax, 9ay, 9az) und zwei Dichtungslagen (hier nicht erkennbar), die einerseits zwischen dem Schutzgehäuseteil 4a und den elektrischen Leiterbauteilen 9ax, 9ay, 9az und andererseits zwischen dem elektrischen Leiterbauteil 9ax, 9ay, 9az und dem Elektronikgehäuseteil 13a angeordnet sind. Vom elektrischen Leiterbauteil 9ax, 9ay, 9az ist jeweils einerseits ein ungeschütztes Kontaktmittel 17ay und andererseits ein Elektronikkontaktmittel 18ax, 18ay, 18az abgewinkelt. Der Bereich um das ungeschützte Kontaktmittel 17ay wird durch die Dichtungslagen abgedichtet. Der Bereich innerhalb eines geschlossenen Dichtbereichs gehört zum Motorraum 12a. Der Außenbereich gehört zu einem Schutzraum 14a, der vom Motorraum 12a abgedichtet ist. Die Elektronikkontaktmittel 18ax, 18ay, 18az sind in Steckkontakte 19a eingesteckt, die Bestandteil einer Leiterplatte 20a sind.
4d zeigt eine Schnittansicht der dritten Ausführungsform, wobei die Schnittebene durch die Dichtungslage 7a verläuft, so dass nur noch die geschlossenen Dichtbereiche 21a erkennbar sind. Weiter sind die elektrischen Leiterbauteile 9ax, 9ay, 9az, die Steckkontakte 19a, die ungeschützten Kontaktmittel 17ax, 17ay, 17az (jeweils nur als Fragment), das Elektronikgehäuseteil 13a, das Pumpengehäuseteil 16a, die Leiterplatte 20a dargestellt.
In den 4a bis 4d hat das Elektronikgehäuseteil 13a auch die Funktion der Stützwand 15a.
5 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Dichtungseinheit 10b eines elektronisch kommutierten Elektromotors 1b, mit einem Motorgehäuseteil 2b, einer Ansteuerschaltung 3b, einem Schutzgehäuseteil 4b, einem Stator 5b, einem Permanentmagnetrotor 6b, Dichtungslagen 7b, einer Statorwicklung 8b, elektrischen Leiterbauteilen 9b, einem Motorraum 12b, einem Elektronikgehäuseteil 13b, einem Schutzraum 14b einer Stützwand 15b, die hier als Lagerschild ausgebildet ist, Elektronikkontaktmittel 18b, die hier als Einpresskontakt in eine Leiterplatte 20b ausgeführt sind und Verstärkungsbereiche 46b, welche geschlossene Konturen aufweisen und an geschlossenen Bereichen der Dichtungslagen 7b anliegen. Die Dichtungslagen 7b sind mit elektrischen Leiterbauteilen 9b fest verbunden. Die elektrischen Leiterbauteile sind hierzu mit einem Haftvermittler versehen und umspritzt.
6 zeigt eine aus mehreren Lagen bestehende Dichtungseinheit 10c (ohne Stützwand und Schutzgehäuseteil), mit elektrischen Leiterbauteilen 9c, die fest mit Dichtungslagen 7c verbunden sind und in Form von Halbsicken 44c ausgebildet sind. Dabei sind mehrere Lagen der Leiterbauteile 9c aufeinander geschichtet, um eine größere Toleranz ausgleichen zu können.
7 zeigt eine Alternative zu 6, wobei eine Dichtungseinheit 10d (ohne Stützwand und Schutzgehäuseteil) aus zwei Lagen mit elektrischen Leiterbauteilen 9d besteht, wobei jedes elektrische Leiterbauteil 9d mit jeweils zwei Dichtungslagen 7d fest verbunden sind. Die elektrischen Leiterbauteile 9d sind mit einer Sicke 45d versehen. Die beiden Leiterbauteile 9d sind derart aufeinander gefügt, dass die Sicken 45d miteinander korrespondieren und ihre toleranzausgleichende Wirkung verdoppeln.
8a zeigt eine erste Ansicht einer fünften Ausführungsform eines Elektromotors 1g, mit einem Motorgehäuseteil 2g, einem Schutzgehäuseteil 4g, einem Elektronikgehäuseteil 13g, zwei Stützwänden 15g und zwei elektrischen Leiterbauteilen 9g. Das Motorgehäuseteil 2g ist mittels Schrauben 36g mit dem Schutzgehäuseteil 4g und dem Elektronikgehäuseteil 13g verschraubt. Die elektrischen Leiterbauteile 9g weisen jeweils eine Lochung 54g auf.
Die 8b und 8c zeigen zwei Schnittansichten einer fünften Ausführungsform, wobei 8c eine Explosionsdarstellung ist, mit einem Schutzgehäuseteil 4g, einer Stützwand 15g und mehreren Dichtungslagen 7g. Eine Dichtungslage 7g ist zwischen einem elektrischen Leiterbauteil 9g und der Stützwand 15g und eine weitere Dichtungslage 7g zwischen dem elektrischen Leiterbauteil 9b und dem Schutzgehäuseteil 4g angeordnet. Die Stützwand 15g ist mit Schnapphaken 55g einstückig, welche mit dem Schutzgehäuseteil 4g eine formschlüssige Verbindung eingehen und dabei die Dichtungslagen 7g beaufschlagt (8b). Das Schutzgehäuseteil 4g weist Vorsprünge 61g auf, welche in korrespondierende Aussparungen 62g einer Leiterplatte 20g eingreifen. Auch die Schnapphaken 55g greifen in die Aussparung 62g ein. Die Vorsprünge 61g erlauben es, die Länge der Schnapphaken 55g zu vergrößern. Dadurch wird die Auslenkbarkeit der Schnapphaken erleichtert. Das Schutzgehäuseteil 4g weist innerhalb eines geschlossenen Dichtbereichs 21g der Dichtungslagen 7g eine Durchführung 11g auf. Um die Durchführungen 11g verlaufen Dichtungsnuten 64g zur Aufnahme jeweils einer Dichtungslage 7g. Die elektrischen Leiterbauteile 9g sind mit abgewinkelten Einpresskontakten 56g versehen, wobei mehrere Einpresskontakte 56g parallel mit einer Leiterplatte 20g elektrisch verbunden sind. Durch die Vielzahl der Einpresskontakte 56g ist ein höherer Strom übertragbar. Im Schutzgehäuseteil 4g ist eine Befestigungsbuchse 53g in einer Buchsenaufnahme 57g formschlüssig eingebettet. Die Befestigungsbuchse 53g weist zwei Rändelungen 58g auf, die durch einen Einstich 59g voneinander getrennt sind. Die Rändelungen 58g wirken als Verdrehsicherung innerhalb der Buchsenaufnahme 57g und der Einstich 59g als axialer Formschluss. Die Lochung 54g erlaubt die Verbindung mit einem Kabelschuh (nicht dargestellt). Durch die festsitzende Befestigungsbuchse kann der Kabelschuh mit ausreichender Kraft mit dem elektrischen Leiterbauteil 9g und der Befestigungsbuchse 53g verchraubt werden. Im Schutzgehäuseteil 4g ist hierzu ein Zugang zur Befestigungsbuchse 53g freigespart. Die bei der Montage und/oder im Betrieb auf anzuschließende Kabel eingeleitete Kräfte werden durch den robusten Aufbau und die Funktionstrennung zwischen Kontakt und Halterung auf das Schutzgehäuseteil 4g geleitet. Dies verhindert eine Verbiegung der die Dichtebene durchdringenden elektrischen Leiterbauteile 9g und eine Beschädigung der Einpresskontakte in der Leiterplatte 20g. Die Befestigungsbuchsen 53g dienen nicht als elektrisch leitende Bauteile und können daher aus einem weniger hochwertigen Material hergestellt werden als für stromführende Bauteile erforderlich ist.
8d zeigt eine Baugruppe 60g der fünften Ausführungsform, bestehend aus einem elektrischen Leiterbauteil 9g mit abgewinkelten Einpresskontakten 56g, welche beiderseits eines Durchbruchs 39g angeordnet sind, und einer Stützwand 15g, mit Schnapphaken 55g. Die Baugruppe 60g dient zur Kontaktierung der Leiterplatte 20g und zum Verschließen der Durchführung 11g (siehe 8a, 8b). Weiter ist die Lochung 54g dargestellt, die zur Aufnahme einer Befestigungsschraube (nicht dargestellt) dient. Die Stützwand 15g weist eine Aufnahmenut 63g auf, welche zur Aufnahme einer Dichtungslage (hier nicht dargestellt) dient.
Bezugszeichenliste

1: Elektromotor
2: Motorgehäuseteil
3: Ansteuerelektronik
4: Schutzgehäuseteil
5: Stator
6: Permanentmagnetrotor
7: Dichtungslage
8: Statorwicklung
9: elektrisches Leiterbauteil
10: Dichtungseinheit
11: Durchführung
12: Motorraum
13: Elektronikgehäuseteil
14: Schutzraum
15: Stützwand
16: Pumpengehäuseteil
17: ungeschütztes Kontaktmittel
18: Elektronikkontaktmittel
19: Steckkontakt
20: Leiterplatte
21: geschlossener Dichtbereich
22: Gehäusedichtung
23: Biegestelle
24: Verbindungsbereich
25: Freisparung
26: Wellendurchgang
27: Lageraufnahme
28: Kugellager
29: Ringschnurdichtung
30: Pumpe
31: Pumpenraum
32: Rotorlager
33: O-Ring
34: Nutdichtung
35: Zentrierhülse
36: Schraube
37: Zentrale Ausnehmung
38: Kragen
39: Durchbruch
40: Aufnahme
41: Freistanzung
42: Kontaktmittelfreisparung
43: Kontaktmittelfreistanzung
44: Halbsicke
45: Sicke
46: Verstärkungskontur
47: Verbindungsstelle
48: Welle
49: Ansatz
50: Wicklungsdraht
51: Steckergehäuse
52: Schraube
53: Befestigungsbuchse
54: Lochung
55: Schnapphaken
56: Einpresskontakt
57: Buchsenaufnahme
58: Rändelung
59: Einstich
60: Baugruppe
61: Vorsprung
62: Aussparung
63: Aufnahmenut
64: Dichtungsnut

Claims

Dichtungseinheit (10), welche einen durch ein Schutzgehäuseteil (4) begrenzten Schutzraum (14) von einem ungeschützten Bereich abdichtet, wobei ein elektrisches Leiterbauteil (9), eine elektrische Verbindung zwischen dem Schutzraum (14) und dem ungeschützten Bereich herstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinheit (10) zumindest aus zwei Dichtungslagen (7), dem dazwischen angeordneten elektrischen Leiterbauteil (9), dem Schutzgehäuseteil (4) und einer Stützwand (15) besteht und jede Dichtungslage (7) zumindest einen in sich geschlossenen Dichtbereich (21) aufweist, welcher einen Bereich innerhalb des Dichtbereichs (21) von einem Bereich außerhalb des Dichtbereichs (21) trennt, wobei beide innerhalb des Dichtbereichs (21) befindlichen Bereiche zum Schutzraum (14) gehören oder beide innerhalb des Dichtbereichs (21) befindlichen Bereiche zum ungeschützten Bereich gehören.
Dichtungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Leiterbauteil (9) einen in sich geschlossenen ununterbrochenen Materialbereich aufweist an welchen die Dichtbereiche (21) zweier Dichtungslagen (7) auf gegenüberliegenden Seiten des Leiterbauteils (9) ununterbrochen anliegen oder anschließen.
Dichtungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich innerhalb eines in sich geschlossenen Dichtbereichs (21) Bestandteil des Schutzraums (14) und der Bereich außerhalb des in sich geschlossenen Dichtbereichs (21) Bestandteil des ungeschützten Bereichs ist.
Dichtungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich innerhalb eines in sich geschlossenen Dichtbereichs (21) Bestandteil des ungeschützten Bereichs und der Bereich außerhalb des in sich geschlossenen Dichtbereichs (21) Bestandteil des Schutzraums (14) ist.
Dichtungseinheit nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich innerhalb des in sich geschlossenen Dichtbereichs (21) von einem weiteren, in sich geschlossenen Dichtbereichs (21) begrenzt ist, welcher den ungeschützten Bereich vom Schutzraum (14) trennt.
Dichtungseinheit nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Leiterbauteil (9) eine Leiterschicht ist.
Dichtungseinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterschicht ein Leitblech ist.
Dichtungseinheit nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinheit (10) mehrere elektrische Leiterbauteile (9) aufweist, die jeweils voneinander durch eine Dichtungslage (7) getrennt sind, wobei die elektrischen Leiterbauteile (9) und die Dichtungslagen (7) abwechselnd aufeinander folgen.
Dichtungseinheit nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichtungslage (7) einerseits an einem elektrischen Leiterbauteil (9) und andererseits an der Stützwand (15) oder am Schutzgehäuseteil (4) anliegt oder anschließt.
Dichtungseinheit nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichtungslage (7) aus einem flächigen Dichtungsmaterial besteht, welches im Bereich der geschlossenen Dichtbereiche (21) gegenüber benachbarten Verbindungsbereichen (24) erhaben ist.
Dichtungseinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die geschlossenen Dichtbereiche (21) einer Dichtungslage (7) symmetrisch zu beiden Seiten erhaben sind.
Dichtungseinheit nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in sich geschlossene Dichtbereiche (21) zweier oder mehrerer Dichtungslagen (7) in deren Normalenrichtung miteinander korrespondieren und miteinander fluchten.
Dichtungseinheit nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Elektronikkontaktmittel (18), welches aus einem elektrischen Leiterbauteil (9) abgewinkelt oder mit diesem verbunden ist, einen in sich geschlossenen Dichtbereich (21) durchquert, in den Schutzraum (14) ragt und dort mit einer Ansteuerelektronik (3) elektrisch verbunden ist, wobei der geschlossene Dichtbereich (21) derart am elektrischen Leiterbauteil (9) anliegt oder anschließt, dass er eine Biegestelle (23) und einen Durchbruch (39) einschließt oder um eine Verbindungsstelle (47) herum verläuft.
Dichtungsanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in den Verbindungsbereichen (24) Freisparungen (25) als Durchführung für ungeschützte Kontaktmittel (17) und/oder Kontaktmittelfreisparungen (42) als Durchführung für Elektronikkontaktmittel (18) vorhanden sind.
Dichtungsanordnung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Abschnitte mehrerer elektrischer Leiterbauteile (9) in einer Ebene angeordnet sind.
Dichtungsanordnung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere elektrische Leiterbauteile (9) und mehrere Dichtungslagen (7) zwischen dem Schutzgehäuseteil (4) und der Stützwand (15) eingeklemmt ist/sind, wobei die in sich geschlossenen Dichtbereiche (21) einer Dichtungslage (7) jeweils vollumfänglich unterbrechungsfrei mit einer unterbrechungsfreien Fläche einer Stützwand (15), eines Schutzgehäuseteils (4) und/oder eines Elektronikgehäuseteils (13) in Kontakt stehen.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikgehäuseteil (13) als Stützwand (15) dient.
Dichtungsanordnung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützwand (15) und/oder das Schutzgehäuseteil (4) und/oder das Elektronikgehäuseteil (13) im Bereich der Druckbeaufschlagung Verstärkungskonturen (46) aufweisen.
Dichtungsanordnung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseteile im Bereich der Druckbeaufschlagung durch Verstärkungsbauteile verstärkt und oder abgestützt sind.
Dichtungsanordnung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichtungslage (7) fest mit einem elektrischen Leiterbauteil (9) verbunden ist.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenrauigkeit des elektrischen Leiterbauteils (9) zumindest im Bereich der Dichtung deutlich erhöht ist.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche chemisch, physikalisch oder mechanisch vorbehandelt ist um eine innige Verbindung mit der Dichtung oder einem Haftvermittler zu ermöglichen.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 20, 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Leiterbauteil (9) mit einem Haftvermittler zumindest im Bereich eines geschlossenen Dichtungsbereichs (21) beschichtet ist.
Dichtungsanordnung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungslagen (7) aus einem Elastomermaterial mit einer hohen Druckfestigkeit besteht.
Dichtungsanordnung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrisches Leiterbauteil (9) elastisch ausgebildet ist.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Leiterbauteil (9) mit einer elastisch verformbaren Halbsicke (44) oder Sicke (45) versehen ist.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 25 oder 26 dadurch gekennzeichnet, dass mehrere elastisch ausgebildete elektrische Leiterbauteile (9) übereinander angeordnet sind.
Dichtungsanordnung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrisches Leiterbauteil (9) und eine oder zwei Dichtungslage(n) (7) durch eine Metallsickendichtung gebildet sind.
Dichtungsanordnung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungslagen (7) eine elektrische Isolierung zwischen benachbarten elektrischen Leiterbauteilen (9) darstellen.
Dichtungsanordnung nach zumindest einem der Ansprüche 14 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass das ungeschützte Kontaktmittel (17) ein Schneidklemmkontakt, ein Schweißkontakt oder ein Steckkontakt ist.
Dichtungsanordnung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützwand (15) mit dem Schutzgehäuseteil (4) mechanisch verbunden ist, insbesondere durch eine Schnappverbindung.
Dichtungsanordnung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Leiterbauteil (9) mehrere parallel mit der/einer Leiterplatte (20) verbundenen Elektronikkontaktmittel (18) aufweist.
Dichtungsanordnung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schutzgehäuseteil (4) eine Befestigungsbuchse eingebettet ist.
Dichtungsanordnung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Leiterbauteil (9) eine Lochung aufweist, welche mit der Befestigungsbuchse fluchtet.
Dichtungsanordnung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kabelschuh einer Anschlussleitung mit dem Leiterbauteil (9) elektrisch und mechanisch verbunden ist, wobei der Kabelschuh unter Zwischenlage des Leiterbauteils (9) mit der Befestigungsbuchse verschraubt oder vernietet ist.
Elektronisch kommutierter Gleichstrommotor (1) mit einer Dichtungseinheit (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche und einem Motorgehäuseteil (2), welche einen zumindest teilweise mediengefüllten Motorraum (12) begrenzen, in welchem ein bewickelter Stator (5) angeordnet ist, einem Elektronikgehäuseteil (13), welches mit der Dichtungseinheit (10) einen Schutzraum (14) für eine Ansteuerelektronik (3) begrenzt und gegenüber dem Motorraum (12) abdichtet und mehreren elektrischen Leiterbauteilen (9), welche eine elektrische Verbindung zwischen der Ansteuerelektronik (3) und dem bewickelten Stator (5) herstellen.
Elektronisch kommutierter Elektromotor nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass in der Dichtungseinheit (10) ein zentraler Wellendurchgang (26) freigespart ist.
Elektronisch kommutierter Elektromotor nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Ölpumpenmotor (1) ist.